串联型连续可调直流稳压负电源课设.docx

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串联型连续可调直流稳压负电源课设

模拟电子技术实践

课程设计报告

课程名称：

串联型连续可调直流稳压负电源

班级：

100431

姓名：

学号:

学院：

信息工程学院

专业：

同组人：

指导老师：

南昌航空大学信息工程学院

2011年3月26日

摘要...............................................3

前言...............................................4

一、任务要求...............................5

二、系统组成...............................5

三、工作原理及其参数设计.......6

四、设计电路图...........................7

五、实验仿真...............................8

六、设计电路调试.......................10

七、实验设计结论.......................10

八、心得体会...............................11

参考文献.......................................12

附录...............................................12

摘要

随着生活的各式各样，我们生活所需要的产品的品种也越来越多，其中绝大多数产品为电子产品，不同的产品工作时所需要的电源电压也不同，因而对电源的性能和参数要求也不同。

目前，各种直流电源产品充斥着市场，电源技术已经比较成熟。

然而，基于成本的考虑，对于电源性能要求不是很高的场合，可采用带有过流保护的集成稳压电路，同样能满足产品的要求。

本次设计的题目为设计一串联型可调两路直流稳压正电源：

先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波，滤波后再通过LM7812（具体参数参照手册）输出一个固定的12V电压，这样就可以在一路输出固定的电压。

在LM7812的输出端加一个电阻R3，调整端

加一个固定电阻R1和一电位器R2，这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。

经过自己对试验原理的全面贯彻，以及相关技术的掌握，和反复的调试，经过自己的不断的努力，老师的耐心的指导，终于把这个串联型两路输出直流稳压输出正电源电路。

关键词：

两路固定可调直流稳压电源。

前言

随着社会的发展，科学技术的不断进步，对电子产品的性能要求也更高。

我们做为21世纪的一名学电子的大学生，不仅要将理论知识学会，更应该将其应用与我们的日常生活中去，使理论与实践很好的结合起来。

电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节，能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。

在电子市场，各种各样的串联稳压电源琳琅满目，但大多数成本都不低，基于成本考虑，我们可以应用所学的知识自己设计一个简单的电路。

大部分电压都是正电源，而人们的需求也日益丰富，所以直流稳压负电源也越来越多。

尤其是在学校，我们所用的许多电源都是自己学校设计的，电压大概在1～20之间可调。

虽然现在的电源很普遍，技术也很成熟，但其中的电路设计分析的思路仍值得我们去学习和研究。

又因为其简单、易做、易设计。

对材料无特别要求的特点。

使得直流稳压电源的设计能广泛应用与课程设计中。

任务要求

设计制作一串联型可调两路输出直流稳压正电源电路设计制作一串联型可调两路输出直流稳压正电源电路一、设计任务与要求

（1）一路输出直流电压12V；另一路输出5—12V连续可调直流稳压电源。

（2）输出电流IOm=200mA；

（3）稳压系数Sr≤0.05；

系统组成

桥堆3N2471个电容0.1uF2个电容1uF1个电容470uF1个24Ω电阻1个60Ω电阻1个34Ω电位器1个三端稳压器LM7812KC1个单刀开关1个导线若干

工作原理及其参数设计

一、工作原理

当220交流电经变压器产生低压交流电时，电流信号经过桥堆时产生单向脉动电压，然后再经过滤波电路的滤波输出交流成分较少的平滑的直流电压，最后经过LM7812的稳压作用输出固定的直流电压12V，所以可以借鉴这的电压，产生一组固定的电压12V，另一组可调式电压可由电阻与电位器组成的电路得到范围为5-12的电压。

二、元件参数的计算

由《模拟电路基础教程》可知，W7812的输入有效值电压U3=19V，而经过电容的滤波效应，所以在经过桥堆之前的电压U2=U3/1.2=15.83V，由此可以算出变压器的匝数比N1:

N2约为220/15.83/1.414约为10:

1。

电容C1的选择，因为C1为滤波电容，从理论上来讲，滤波电容越大，放电过程越慢，输出电压越平滑，平均值越高。

但在实际上，电容的容量越大，不但体积越大，而却会使整流二极管流过的冲击电流更大。

根据参考文献，可选择电容C1470uf。

电容C2用于抵消长线传输而引起的电感，其容量可选择在1uF以下，故选择C20.1uF;电容C3改善负载的瞬态响应，其容量可选1uF及以下。

但若C3大，则会在稳压器输入端断开时，通过稳压器放电，C3所以选择C3=0.1uF。

同理可选择C4=1uF。

由于实验要求输出电流IOm=200mA，所亦可根据固定端的电压可确定R3=12/0.2Ω

=60Ω，根据稳压器输出端与公共端电流恒定不变电流I=12/60=0.2A，设计要求的电压范围，当R2接入组织为0时，I*R1=5，可以算出R1的阻值，当R2输入最大阻值时，有（R1+R2）=12，以及根据仿真结果可以精确算出电阻R1=24Ω，以及电位器R2阻值的组织范围为0—34Ω。

设计电路图

串联型可调两路输出直流稳压正电源电路

实验仿真

实验仿真电路图如下实验仿真电路图如下仿真

（a）图中波形为可调时的最小电压为5V（此时开关不闭合

（b）图中波形为可调时候的最大电压12V（开关不闭合）

（c）图中是固定输出的直流电压为12V（开关闭合）

设计电路调试

焊接完设计电路后，连接好变压器，先用万用表测量输出电压为可调电压5~12V两端的电压，再测固定输出的直流电压为12V端的电压。

测量可调电压两端电压时通过调节电位器来改变输出电压，测量固定输出电压时将开关闭合接地。

将万用表测得的实际值与理论值相比较观察，来确定电路是否符合设计要求。

实验设计结论

在接入输入信号后，用万用表测量输出敌压数值其结果如下：

输入电压U=220Vf=50Hz

固定队输出电压U1=12.89V

可调多输出电压U2=5.98V~13.68V

心得体会

在这次课程设计中，我觉得我们做这个课题后来做的很纠结，刚开始在设计好电路，仿真做的还是很顺利的，做出来的结果很符合理论要求，一端输出可调5~12V可调电压，另一端输出12V固定电压。

之后就是领元器件做焊接，在焊接时就涉及到了焊接电路板的排版，而且焊接时要正确焊接电路。

在设计好排版焊接好电路后，发现电路被我们焊接的很不美观。

在焊接好电路接上变压器调试电路时发现可调电压输出段达不到预计的5~12V可调，经检查是因为地线的问题。

在排除电路故障后调试电路发现电路还是有问题达不到预计的理论值，用万用表检查电路后发现接蜂鸣挡电阻能够导通。

在经过一番周折后，总算是通过了。

在这次课程设计中，涉及到了很多的专业知识，其中包括整流电路、桥式电路以及一些电容电阻的计算等。

所以我发现学好专业知识是多么的重要。

其次是电路的焊接，我发现其中涉及到了我们的动手能力和处理电路的能力，虽然电路是焊接好了但是我还是觉得动手能力对一个大学生是多么的重要。

在电路的设计与调试时，我和同组的室友发生过很多争执，但经过协商后都处理了，这使我感觉到在生活中应当学会合作，共同处理遇到的问题能够事半功倍。

在这次课设中让我懂得了很多、了解了很多。

参考文献

1、华成英《模拟电子技术基本教程》

2、熊伟侯传教梁青孟涛编著《MuItisim7电路设计及仿真应用》著

3、高吉祥《电子技术基础实验与课程设计》（第二版）

4、南航航空大学《电子实践技术2》

5、谢自美《电子线路设计、课题、测试》（第二版）

附录

元件清单

桥堆3N2471个电容0.1uF2个电容1uF1个电容470uF1个24Ω电阻1个60Ω电阻1个34Ω电位器1个三端稳压器LM78121个单刀开关1个